Thermische energie versus temperatuur
Thermische energie en temperatuur zijn twee concepten die in de natuurkunde worden besproken. Deze concepten worden veel gebruikt en besproken in de thermodynamica en warmte. De concepten thermische energie en temperatuur spelen een zeer belangrijke rol op gebieden zoals warmte en thermodynamica, werktuigbouwkunde, fysische chemie, natuurkunde, astronomie en verschillende andere gebieden. In dit artikel gaan we bespreken wat thermische energie en temperatuur zijn, hun definities, de toepassingen van thermische energie en temperatuur, de afmetingen en eenheden van thermische energie en temperatuur, en tot slot de overeenkomsten en verschillen tussen thermische energie en temperatuur.
Thermische energie
Thermische energie, beter bekend als warmte, is een vorm van energie. Het wordt gemeten in joule. Thermische energie is een interne energie voor een bepaald systeem. Thermische energie is de oorzaak van de temperatuur van een systeem. Elk systeem met een temperatuur boven het absolute nulpunt heeft een positieve thermische energie. De thermische energie treedt op als gevolg van de willekeurige bewegingen van de moleculen, atomen en elektronen van het systeem. De atomen zelf bevatten geen thermische energie, maar ze hebben kinetische energieën. Wanneer deze atomen met elkaar en met de wanden van het systeem in botsing komen, geven ze thermische energie af in de vorm van fotonen. Het verwarmen van een dergelijk systeem zal de thermische energie van het systeem verhogen.
Thermische energie is een vorm van willekeurige energie, die niet in staat is om werk te doen, wanneer het hele systeem wordt beschouwd. Hoe hoger de thermische energie van een systeem, hoe hoger de willekeur van het systeem. Thermische energie kan worden omgezet in mechanische energie met behulp van een warmtemotor. In theorie kan thermische energie niet met 100% efficiëntie worden omgezet in mechanische energie. Dit komt door de universele entropietoename als gevolg van de cyclus van de warmtemotor.
Temperatuur
Temperatuur is de meetbare thermische eigenschap van een systeem. Het wordt gemeten in Kelvin, Celsius of Fahrenheit. De SI-eenheid voor temperatuurmeting is Kelvin.
De thermische energie van een systeem is evenredig met de absolute temperatuur van het systeem. Als het systeem zich op het absolute nulpunt bevindt (nul kelvin), is de thermische energie van het systeem ook nul. Een object met een hogere temperatuur kan echter minder thermische energie dragen. Dit komt door de reden dat de thermische energie afhangt van de massa van het object, de warmtecapaciteit van het object, evenals de temperatuur van het object.
Wat is het verschil tussen temperatuur en thermische energie?
• Thermische energie is geen direct meetbare grootheid, terwijl temperatuur een meetbare grootheid is.
• De temperatuur van een object kan negatieve waarden aannemen, afhankelijk van het eenheidssysteem dat wordt gebruikt om de temperatuur te meten, maar de thermische energie van een systeem kan niet negatief zijn.
• Temperatuur wordt gemeten in Kelvin, terwijl thermische energie wordt gemeten in Joule.
• Een object kan thermische energie verliezen of winnen in een toestandsovergang zonder de temperatuur van het systeem te veranderen.
